利用极简教育技术构建智慧课堂的教学策略

徐钱欣 丁益民 谢琴 李政 杨翔宇

关键词：智慧课堂;极简教育技术;物理学科核心素养

在新的教育形势下。传统教学课堂已不能满足现代化教学需求。技术“拥抱”教育，其本质不再是单纯地将“线下”转化为“线上”。也不是将传统的教学流程进行盲目的信息化。而是要结合教师日常教学和学生学习特点，采用易学、易用、能够有效提高工作学习效率的极简教育技术。深度融合信息技术与学科教学。然而，目前多数研究都是对智慧教育的宏观背景进行顶层设计。对如何利用极简教育技术构建高中物理智慧课堂的研究相对较少。基于此，笔者以2019年人教版高中物理必修第三册“带电粒子在电场中的运动”为例。探讨智慧课堂与学科教学深度融合的教学策略，以供同行参考借鉴。

1问题的提出

《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称新课标）明确了物理学科核心素养，即物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。这既体现了物理学科本身属性特有的物理观念、科学精神的追求，又呈现了物理学科对培养学生学习能力与思维品质的具体要求。如何利用现代教育技术等教学资源。构建高效物理课堂。有效提高学生的核心素养。是教师需要解决的难题。

1.1新形势下教学方式变革的困扰

新冠肺炎疫情的爆发和蔓延。全世界遭遇“百年未有之大变局”，教育也深陷大变局中。从“停课不停教、停课不停学”到“后疫情时代”，线上线下融合教学的智慧课堂逐步成为教育新常态。但也暴露了一些短板。一方面，大部分教师信息技术应用能力不足，各种各样的新技术、新软件让教师手忙脚乱;另一方面，屏幕代替黑板、鼠标代替粉笔，多媒体教学完全取代了传统授课，使教与学的双边活动减少，削弱了信息化教学的优势。

1.2新课改下高中物理教学的现状

传统物理课堂虽不断进行创新和优化。但依然存在一些不足。一方面，新课标要求开设灵活的综合实践活动课程以及与物理活动结合的校本课程。但往往都被低估甚至抹去了：另一方面。新环境下学生角色思维的多样化。使得教师不断地改变自身的角色定位以适应学生。很难在课堂和课外实践中把握好自己的角色。导致教学效果不佳。

2相关概念的定义和发展

华东师范大学祝智庭教授认为。“智慧教育”是利用智能化技术构建智能化环境。让师生采用灵巧的教学方法。使其由不能变为可能。由小能变为大能，从而培养具有良好价值取向、较高思维品质和较强施为能力的人才。近年来，中学教学环境的深刻变化和教育信息化2.0的全面推进，加速了信息技术与教育教学的融合。而如何有效地在日常课堂中灵活运用这些教育技术来提升教学效率和课程质量。是基层教师和教育工作者一直研究的问题。上海师范大学黎加厚教授认为，“极简教育技术”有三大特点：第一，易学、易用、方便、省时;第二，实用，有效，能够解决工作中的实际问题;第三，减轻工作强度，提高教学效率和质量。

3极简教育技术辅助高中物理智慧课堂的应用案例

“带电粒子在电场中的运动”问题一直是教师教学和学生学习的难点。新课标要求学生“能分析带电粒子在电场中的运动情况。能解释相关的物理现象。”但在实际教学中，教师通常采用播放视频给学生“灌输”带电粒子的运动轨迹。教师更关注“教得怎样”。而忽视了学生“学得怎样”。使得学生对于物理概念和物理模型的理解处于浅层运行的畸形状态。基于此，笔者通过整合多种极简教育技术，以智慧课堂模式为支撑，从课前、课中到课后，线下线上多场景匹配，实现教学效果的最大化。

3.1课前教学策略

课前教学策略体现在教师活动、学生活动、能力培养和极简技术工具四个主要教学环节上。如表1所示。

3.2课中教学策略

（1）新课引入，情境创设

课中情境创设的教学环节与课前相似。具体如表2所示。

（2）新知讲解，动态探究

教师运用极简软件Ge0Gebra的图形绘制和计算功能。设置9个可调参数，输入加速电压U1，偏转电压U2，粒子质量m，粒子电荷量q，加速极板距离d1，偏转极板距离d2，偏转极板长度L2：，粒子初速度。和运动时间t，创建滑动条。通过可调参数滑动条。创设带电粒子运动情境。优化交互界面。实现全部参数可调的带电粒子在匀强电场中运动的可视化，如图1所示。

以探究带电粒子电荷量q与质量m的比值、U1的大小对带电粒子运动轨迹的影响为例：

①∽=0时，改变带电粒子电荷量q与质量m的比值大小。其他量不变。对比粒子运动轨迹。如图2所示。观察发现，带电粒子电荷量q与质量m的比值越小，粒子越容易逃逸出偏转电场。

②改变U1的大小，控制其他量不变，对比粒子运动轨迹，如图3所示。观察发现，加速电压U1越大，粒子越容易逃逸出偏转电场。

3.3课后教学策略

课后教学环节设计思路如表3所示。

4教学实践效果反馈

为了检验高中物理智慧课堂的实施效果。笔者以实习期间任教的两个物理成绩水平大致相同的高二（2）班和高二（7）班作为实验对象。前者为实验组，利用极简教育技术构建智慧课堂，课前、课中和课后全过程引导学生智慧发展。后者作为对照组，教学模式以传统课堂授课为主。教学实践为期一个月左右。月考成绩表明，實验组与对照组的高分人数大致相同。但实验组的平均分明显优于对照组。通过学生访谈、问卷调查等发现，实验组的学生对物理课堂的兴趣更高了。课上和课后也表现出更强烈的学习动机。教学研究组教师表示“融合智慧教育的物理课堂。突出了学生的主体地位。重视探究能力的培养。营造了自主学习的良好氛围。使生硬枯燥的物理课堂变得生动有趣”。

5结束语

极简教育技术通过直观图形和可调参数展示抽象的物理过程及规律。可以辅助课堂设计和动态教学。从而培养学生的探究能力和创新能力。实现教学效果的最大化。笔者仅讨论了用极简技术APP和小程序构建智慧课堂的简单策略。对于更为复杂的智慧课堂设计程序。如NOBOOK实验平台、GeoGebra绘图等，也值得进一步探究。